НЕСУЩАЯ ОПОРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ Российский патент 2003 года по МПК E02D27/12 

Изобретение относится к строительству, касается выполнения несущих опорных конструкций, предназначенных для применения при устройстве на любых грунтах, в том числе на минеральных слабых переувлажненных и болотах, и может быть использовано при строительстве автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, фундаментов зданий, сооружений и технологического оборудования, например резервуаров большого диаметра, опор линий электропередач, радиомачт, дымовых труб и т.п.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является несущая опорная конструкция, возводимая на слабых грунтах, содержащая плиту покрытия, опертую на стержневые криволинейные опоры, обращенные выпуклой поверхностью в сторону, противоположную направлению равнодействующей нагрузок, и установленные с возможностью поворота вокруг вертикальной оси ( SU 867991, кл. Е 01 D 1/ 00 , 30.09.81).

Однако данная несущая опорная конструкция излишне материалоемка, сложная по технологичности изготовления и не обеспечивает достаточной несущей способности в случае непредусмотренного разворота стержневых опор вокруг вертикальной оси.

Техническим результатом изобретения является повышение несущей способности конструкции, упрощение технологии изготовления и уменьшение ее материалоемкости.

Поставленная задача решается за счет того, что в несущей опорной конструкции, возводимой на слабых грунтах, включающей плиту покрытия и стержневые опоры, согласно изобретению стержневые опоры выполнены полыми с открытыми нижними концами и заглушками на верхних концах, жестко соединены с плитой покрытия и наклонены в сторону равнодействующей нагрузок на плиту покрытия.

При этом стержневые опоры могут быть выполнены криволинейного очертания или стержневые опоры могут быть выполнены прямолинейными.

Кроме того, нижние концы стержневых опор могут быть выполнены скошенными, а заглушки, установленные на верхних концах стержневых опор, могут быть выполнены съемными.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где:
на фиг1-3 изображен общий вид несущей опорной конструкции в поперечном разрезе (фрагменты: выемка, насыпь, слабый грунт);
на фиг.4 - фрагмент стержневой опоры (в зависимости от нагрузок).

Несущая опорная конструкция, возводимая на слабых грунтах, содержит плиту покрытия 1 и стержневые опоры 2. При этом стержневые опоры 2 выполнены полыми с открытыми скошенными 3 нижними концами и снабжены заглушками 4 на верхних концах, жестко соединены с плитой покрытия 1 и наклонены в сторону равнодействующей R нагрузок на плиту покрытия 1.

Плита покрытия 1 выполнена из железобетона (сборно-монолитной или монолитной). Опирается посредством омоноличивания на основание в виде системы пустотелых стержневых опор 2 криволинейного очертания. При этом очертание стержневых опор 2 может быть прямолинейным.

Во время установки пустотелых стержневых опор 2 криволинейного очертания их выпуклая часть ориентируется в сторону, противоположную направлению равнодействующей активных вертикальных и горизонтальных сил. После установки стержневых опор 2 в выемке или насыпи пространство между ними и их внутреннее пространство засыпают грунтом с последующим уплотнением, а затем по верхней части стержневых опор 2 устраивается сборно-монолитная или монолитная железобетонная плита покрытия 1.

Места соприкосновения поверхности стержневых опор 2 и плиты покрытия 1, а также верхняя внутренняя часть стержневых опор 2 замоноличиваются, при этом ось верхней части стержневых опор 2 располагается под углом 90^o к горизонтальной плоскости плиты покрытия 1.

Работа несущей опорной конструкции осуществляется следующим образом.

При воздействии на плиту покрытия активных вертикальных F, M и горизонтальных R сил, из-за небольшой толщины плита покрытия 1 прогибается и при этом образуется чаша прогибов радиусом в десятки километров и величиной в пределах 1-4 см.

За счет сохранения заданной постоянной величины угла 90^o между плитой покрытия 1 и осью верхней части стержневой опоры 2 указанная чаша прогибов поворачивает стержневую опору 2 в вертикальной плоскости выпуклой частью в сторону, противоположную направлению равнодействующей активных сил R (создается эффект маятника).

При повороте стержневой опоры 1 ее нижняя часть перемещается на большую величину, чем верхняя, перераспределяя таким образом вертикальную силу в горизонтальное движение.

Так как стержневые опоры 2 имеют криволинейную поверхность, при их повороте вовлекаются в работу не только ослабленный грунт, расположенный между опор, но и массы более прочных глубинных слоев грунта, расположенного ниже стержневых опор 2. При этом, чем больше активные силы воздействуют на плиту покрытия 1, тем большие массы более прочных глубинных слоев грунта вовлекаются большим количеством стержневых опор 2 основания в работу. Одновременно создается максимальный горизонтальный и частично вертикальный реактивный отпор грунта прилагаемым на опорную конструкцию активным силам.

Выполнение стержневых опор 2 криволинейной формы, а также первоначальная установка их выпуклой частью в сторону, противоположную равнодействующей прилагаемым активным вертикальным и горизонтальным силам, дает возможность повысить устойчивость и несущую способность опорной конструкции при больших и переменных нагрузках на любых грунтах, в том числе и на слабых.

Изобретение относится к строительству, касается выполнения несущих опорных конструкций, предназначенных для применения при устройстве на любых грунтах. и может быть использовано при строительстве автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, фундаментов зданий, сооружений и технологического оборудования, например резервуаров большого диаметра, опор линий электропередач, радиомачт, дымовых труб. Несущая опорная конструкция, возводимая на слабых грунтах, включает плиту покрытия и стержневые опоры. Новым является то, что стержневые опоры выполнены полыми с открытыми нижними концами и заглушками на верхних концах, жестко соединены с плитой покрытия и наклонены в сторону равнодействующей нагрузок на плиту покрытия. Техническим результатом изобретения является повышение несущей способности конструкции и уменьшение ее материалоемкости. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Несущая опорная конструкция, возводимая на слабых грунтах, включающая плиту покрытия и стержневые опоры, отличающаяся тем, что стержневые опоры выполнены полыми с открытыми нижними концами и заглушками на верхних концах, жестко соединены с плитой покрытия и наклонены в сторону равнодействующей нагрузок на плиту покрытия. 2. Несущая опорная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что стержневые опоры выполнены криволинейного очертания. 3. Несущая опорная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что стержневые опоры выполнены прямолинейными. 4. Несущая опорная конструкция по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что нижние концы стержневых опор выполнены скошенными. 5. Несущая опорная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что заглушки выполнены съемными.